實驗十五一階電路過渡過程的研究.ppt

實驗十五 一階電路過渡過程的研究,河南理工大學(xué)電工電子實驗中心,一、實驗?zāi)康?1.研究一階網(wǎng)絡(luò)的零狀態(tài)響應(yīng)和零輸入響應(yīng)的基本規(guī)律及其特點 2.加深對RC電路過渡過程的理解，并觀察電路參數(shù)對響應(yīng)的影響。 3.學(xué)習(xí)利用示波器觀察RC電路充電、放電的過渡過程及測定其時間常數(shù)的方法 。,河南理工大學(xué)電工電子實驗中心,二、實驗儀器設(shè)備,1.智能電工實驗裝置 1套 2.信號源 1臺 3.雙蹤示波器 1臺,河南理工大學(xué)電工電子實驗中心,三、實驗原理,1、RC電路的過渡過程,零輸入響應(yīng),零狀態(tài)響應(yīng),河南理工大學(xué)電工電子實驗中心,波形圖,零狀態(tài)響應(yīng),零輸入響應(yīng),t,Uc(t),Uc(t),Us,Us,0.632Us,0.368Us,0 2 3 4 5,t,0 2 3 4 5,河南理工大學(xué)電工電子實驗中心,2、用示波器測定時間常數(shù),利用示波器上的坐標(biāo)可以確定時間常數(shù)。調(diào)整Y軸增益，使電容C充電后，其電壓幅值為5.5格，電容電壓上升到電壓幅值的63.2時(即5.563.2=3.5格)對應(yīng)的時間恰好為。同樣當(dāng)電容放電時，電壓下降到電壓幅值的36.8時(5.536.8=2個格) 時對應(yīng)的時間恰好為。,河南理工大學(xué)電工電子實驗中心,四、實驗內(nèi)容與要求,1、首先用示波器觀察輸入方波信號，調(diào)節(jié)電壓為5V，f0.22kHz，然后將信號接人電路。用示波器觀察并描繪UR和UC的波形，并說明此波形為何波形，連線如圖。R=1k C=0.1F,CH1 示波器 CH2,河南理工大學(xué)電工電子實驗中心,2、零狀態(tài)響應(yīng),開關(guān)S先閉合，電路與直流穩(wěn)壓源Us10V相接，當(dāng)開關(guān)S打開時，為電容充電。過渡過程開始，隨時間增長，電容兩端的電壓Uc(t)逐漸增大，經(jīng)3一5，過渡過程即充電過程結(jié)束，電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)。用示波器測UC的波形，記下響應(yīng)的波形，記錄數(shù)據(jù)，并用實驗的方法計算出的值。,開關(guān)S打開時 為電容充電,開關(guān)S 先閉合,河南理工大學(xué)電工電子實驗中心,3、零輸入響應(yīng),開關(guān)S先閉合，電路與直流穩(wěn)壓源Us=10V相接，當(dāng)開關(guān)S打開時，電容儲存的電場能開始釋放，即電容放電。用示波器測UC的波形，記下響應(yīng)的波形，記錄數(shù)據(jù)，并用實驗的方法計算出的值。,開關(guān)S先閉合,開關(guān)S打開時電容放電,河南理工大學(xué)電工電子實驗中心,五、實驗注意事項,示波器與信號源的公共接地端一定要連接在一起。 在觀察Uc(t)和Ur(t)的波形時，其幅度相差很大，注意調(diào)節(jié)電壓軸上面的小旋鈕，以利于觀察。,河南理工大學(xué)電工電子實驗中心,六、實驗報告要求,1、繪出有關(guān)的實驗接線圖，并說明實驗原理。 2、根據(jù)示波器測量的一階電路波形，在坐標(biāo)紙上分別畫出所測的實驗結(jié)果曲線。 3、對結(jié)果進(jìn)行討論和說明。,河南理工大學(xué)電工電子實驗中心,七、思考題,1、如何要用示波器觀察一階電路電阻電壓的波形，應(yīng)如何接線？